電源芯片是電子系統(tǒng)中用于管理、轉(zhuǎn)換和分配電能的關(guān)鍵集成電路。它就像是電子設(shè)備的“心臟”和“血管系統(tǒng)”，確保各個(gè)部件獲得穩(wěn)定、合適、高效的電力供應(yīng)。

圖示為電源管理IC SC2674 SOP-7 24W 原邊反饋電源芯片

核心作用：

1.電壓轉(zhuǎn)換：

降壓： 將較高的輸入電壓轉(zhuǎn)換為較低的輸出電壓。例如，將電池的12V或USB的5V轉(zhuǎn)換為處理器需要的1.2V或3.3V。常用芯片類型：Buck Converter (降壓轉(zhuǎn)換器)。

升壓： 將較低的輸入電壓轉(zhuǎn)換為較高的輸出電壓。例如，將單節(jié)鋰電池的3.7V升壓到5V或更高，供顯示屏或某些模塊使用。常用芯片類型：Boost Converter (升壓轉(zhuǎn)換器)。

升降壓： 輸入電壓可能高于或低于輸出電壓時(shí)，都能穩(wěn)定輸出所需電壓。常用芯片類型：Buck-Boost Converter (升降壓轉(zhuǎn)換器)。適用于電池供電設(shè)備。

負(fù)壓生成： 產(chǎn)生負(fù)電壓（如 -5V, -12V），供某些特殊電路使用。常用芯片類型：Inverting Converter (反相轉(zhuǎn)換器)。

線性穩(wěn)壓： 通過耗散多余功率的方式，實(shí)現(xiàn)“純凈”的降壓：輸入必須高于輸出。效率較低但噪聲極小。常用芯片類型：LDO (Low Dropout Regulator, 低壓差線性穩(wěn)壓器)。

2.電源管理：

電源時(shí)序控制： 控制系統(tǒng)中不同模塊的上電、下電順序，避免閂鎖或損壞。

開關(guān)控制： 控制某些模塊電源的通斷，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。

電壓監(jiān)控： 監(jiān)測關(guān)鍵電源電壓，在電壓過低或過高時(shí)發(fā)出復(fù)位信號或中斷，保護(hù)系統(tǒng)。

電池管理： 包括充電控制、電量計(jì)量、保護(hù)（過充、過放、過流、過溫）等功能。常用芯片類型：BMS (Battery Management System) / Charger IC。

選擇電源芯片的關(guān)鍵考慮因素：選擇電源芯片是一個(gè)需要權(quán)衡多方面因素的決策過程：

1.輸入電壓范圍： 芯片能承受的最低和最高輸入電壓是多少？必須覆蓋你的實(shí)際輸入源的波動范圍。

2.輸出電壓： 芯片能提供的輸出電壓是多少？是固定值還是可調(diào)？精度要求如何？

3.輸出電流能力： 芯片能持續(xù)提供的最大電流是多少？必須滿足負(fù)載的最大需求，并留有一定裕量（如20-30%）。峰值電流能力也很重要。

4.效率： 轉(zhuǎn)換效率有多高？尤其是在電池供電設(shè)備中，高效率至關(guān)重要，直接影響續(xù)航。效率通常在特定輸入/輸出電壓和負(fù)載電流下給出。

5.尺寸與封裝：

芯片本身的物理尺寸和封裝類型必須符合PCB空間限制。

封裝的熱性能直接影響散熱能力。

6.外圍元件：

需要哪些外部元件（電感、電容、電阻）？它們的參數(shù)、尺寸和成本如何？

7.保護(hù)功能：過溫保護(hù)：芯片過熱時(shí)自動關(guān)斷。

過流保護(hù)：輸出短路或過載時(shí)限制電流或關(guān)斷。

過壓保護(hù)：防止輸出電壓過高損壞負(fù)載。

這些功能對系統(tǒng)可靠性至關(guān)重要。

8.成本：

芯片本身的價(jià)格。

外圍元件的總成本。

設(shè)計(jì)、測試、生產(chǎn)的綜合成本。

9.供應(yīng)鏈與交期：

芯片的供貨是否穩(wěn)定？交期是否可接受？避免選擇容易缺貨的型號。

選型流程建議：

明確需求：詳細(xì)列出輸入電壓范圍、輸出電壓/電流要求、效率目標(biāo)、尺寸限制、關(guān)鍵保護(hù)功能、噪聲要求、成本預(yù)算等。

初步篩選：利用主要供應(yīng)商（如TI, ADI, Maxim, ST, Infineon, MPS, Diodes, Onsemi）的在線選型工具或參數(shù)搜索功能，根據(jù)關(guān)鍵參數(shù)（Vin, Vout, Iout, 拓?fù)洌┖Y選候選芯片。

深入比較：

仔細(xì)閱讀候選芯片的Datasheet（數(shù)據(jù)手冊），重點(diǎn)關(guān)注電氣特性、效率曲線、典型應(yīng)用電路、外圍元件要求、熱性能、保護(hù)功能、布局指南。

比較效率（在典型工作點(diǎn)）、靜態(tài)電流、方案尺寸、BOM成本和復(fù)雜度。

查看評估板報(bào)告和用戶評論。

熱計(jì)算：估算最惡劣工況下的功耗和結(jié)溫，確保安全。

考慮設(shè)計(jì)資源：選擇有良好參考設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)工具和支持的型號。

檢查供應(yīng)鏈：確認(rèn)供貨和交期穩(wěn)定。

最終決策：權(quán)衡所有因素，選擇最符合需求的型號。

審核編輯 黃宇